Вакуум вальцовая сушилка схема
Обновлено: 18.04.2024
Вальцовая сушилка основана на кондуктивном методе сушки, то есть сушка материала происходит посредством передачи тепла, необходимого для испарения влаги и нагревания продукта от нагретой поверхности барабана.
Первые вальцовые сушилки появились в конце девятнадцатого века и использовались в основном для сушки молока. В середине двадцатого века приходится пик внедрения технологий вальцовых сушилок, связанный прежде всего с увеличением спроса на сухое молоко и началом производства сухих каш для детей.
На сегодняшний день, в результате перехода основных производителей сухого молока на распылительные сушилки и небольшого спроса на вальцовые сушилки, многие производители данного оборудования закрылись или были вынуждены перейти на производство другого оборудования. Сегодня вальцовые сушилки производятся немногими производителями: Duprat, GMF Gouda, Dietzel, Escher Wyss и др.
Сферы применения
Вальцовые сушилки применяются в пищевой и химической промышленности и используются для сушки множества разнообразных продуктов, от крахмалов, детского питания, фруктового пюре и картофельных хлопьев до сушки всевозможных химикатов. В зависимости от характеристик высушиваемого продукта применяются различные типы вальцовых сушилок (одновальцовые, двухвальцовые).
Устройство вальцовой сушилки
Продукт с помощью специальных валков наносится тонким слоем на внешнюю стенку барабана. Барабан сушилки обогревается изнутри с помощью насыщенного пара. Обычно барабан изготовлен из специального сплава чугуна, обеспечивающего одновременно оптимальную теплопередачу, высокую устойчивость формы при высоком давлении и отличные параметры поверхности, необходимые для наилучшего снятия продукта с поверхности. В некоторых случаях барабан покрывается специальным покрытием обычно хромом. После одного оборота барабана уже высушенный продукт в виде плёнки снимается с помощью специального ножа.
При теплопередаче часть насыщенного пара конденсируется на стенках барабана. Образовавшийся конденсат непрерывно выводится с помощью специальной трубки, чтобы обеспечить максимально свободную поверхность для конденсации пара. Система нагрева барабана полностью закрыта, чтобы предотвратить соприкосновения теплоносителя с продуктом.
В зависимости от исполнения вальцовой сушилки возможно нанесение продукта на барабан сверху или снизу. В то время как барабан нагревается изнутри насыщенным паром, продукт во время вращения сушится на внешней стороне установки. Короткое время воздействия на продукт высоких температур снижает риск, связанный с повреждением продукта. Выделяющиеся при сушке испарения отводятся сверху установки. При необходимости устанавливается дополнительная установка отвода испарений. Высушенный продукт в виде плёнки срезается ножом.
Высушивание очищенных вытяжек может проводится по двум схемам:
1) через стадию сгущения с последующей сушкой;
2) без сгущения жидкой вытяжки.
В первом случае высушивание проводят в вакуум-сушильных шкафах, гребковых и вальцовых вакуумных сушильных установках.
Во втором случае сушку вытяжек осуществляют в распылительных и сублимационных сушилках.
Использование вакуума в сушилках периодического (сушильные шкафы и гребковые сушилки) и непрерывного (вальцовые) действия получило широкое распространение при производстве сухих экстрактов благодаря следующим преимуществам:
- сушка в условиях вакуума проходит при более низких температурах, что позволяет избежать перегрева термолабильных веществ;
- сушка протекает быстрее, чем при атмосферной сушке, при тех же температурных условиях;
- отсутствует контакт с сушильным агентом -- теплоподвод происходит кондуктивно через нагреваемую водяным паром или горячей водой поверхность, что снижает риск загрязнения и окисления продукта.
Схема вакуумного сушильного шкафа представлена на рис.6. Данная установка работает в периодическом режиме.
Вакуумный сушильный шкаф представляет собой цилиндрическую, реже прямоугольную камеру, в которой размещены полые полки 3, обогреваемые изнутри паром или горячей водой. Высушиваемый материал разливают в поддоны 2 и помещают на полки. Загрузку и выгрузку материала проводят вручную.
Во время работы камера герметично закрывается и подсоединяется к системе вакуумирования, например к конденсатору 4 и вакуумному насосу 5.
Рис. 6. Схема вакуумного сушильного шкафа:
1 - камера; 2 -- противни с высушиваемым материалом; 3 -- обогреваемые паром или горячей водой полки; 4 -- конденсатор; 5 - вакуумный насос
В процессе сушки объем экстракта увеличивается в несколько десятков раз. В результате получают очень рыхлую легкую массу в виде коржей, которые размалывают на шаровой мельнице.
Вакуум-сушильные шкафы имеют низкую производительность и эффективность, поскольку процесс ведется в неподвижном слое, а между поддонами и обогреваемыми полками возникают зазоры, которые снижают теплоперенос.
Гребковые вакуумные сушильные установки характеризуются вдвое большей производительностью и меньшей металлоемкостью по сравнению с вакуумными сушильными шкафами.
Установка (рис. 7) состоит из цилиндрического корпуса 1, снабженного паровыми рубашками 2, внутри которого расположен медленно вращающийся горизонтальный вал 3, к которому прикреплены гребки для перемешивания материала. Гребки в одной половине корпуса изогнуты в одну сторону, а во второй половине -- в противоположную. Вал каждые 5--10 мин меняет направление вращения. Все это обеспечивает хорошее перемешивание и равномерное распределение материала по длине корпуса, а также механическую выгрузку материала по окончании процесса сушки через люк 6, расположенный в нижней части корпуса.
Рис. 7. Схема гребковой вакуумной сушильной установки
1- корпус; 2-- паровая рубашка; 3 -- мешалка; 4-- загрузочный люк; 5-трубы, интенсифицирующие перемешивание материала; 6- разгрузочный люк
Вальцовые сушилки непрерывного действия различных конструкций также позволяют повысить эффективность процесса. Для достижения большей производительности применяют двухвальцовые сушилки, которые могут работать как при атмосферном давлении, так и под вакуумом. На рис. 8 приведена схема двухвальцовой вакуумной сушильной установки.
Рис. 8. Схема двухвальцовой вакуумной сушильной установки:
1 - валки; 2 -- наклонные стенки корпуса; 3 -- нож; 4 -- питательный бак: 5 - отвод парогазовой смеси к системе вакуумирования
В данном аппарате материал подается одновременно на два валка 1, вращающихся навстречу друг другу. Диаметр валков не превышает 1,5 м, а длина -- 2 м. Сухой материал срезается с валков ножами 3, ссыпается по наклонным стенкам 2 и отводится из аппарата. Валки изнутри обогреваются паром. Контакт материала с нагретой поверхностью валков кратковременен и не превышает 30 с.
Вальцовые сушилки отличаются высокой производительностью по испаренной влаге, но они металлоемки и сложны в обслуживании в связи с износом ножей и поверхности валков.
Несмотря на простоту устройства и широкую распространенность вакуумных сушильных установок, их применение теряет свою актуальность по следующим причинам:
- необходимость предварительного сгущения вытяжки;
-нежелательный контакт экстракта с нагревательной поверхностью;
- необходимость размола высушенного материала.
Для сушки вытяжек, содержащих термолабильные биологически активные вещества, более подходящими являются способы, позволяющие пропустить стадию выпаривания.
Распылительная сушка в производстве сухих экстрактов последние годы стала получать все большее распространение за счет универсальности и возможности сушки практически любых жидкотекучих объектов. Она позволяет получить порошкообразный продукт с заданными структурными, дисперсными и качественными характеристиками. При распылительном способе сушки достигается высокая интенсивность испарения влаги за счет тонкого распыления высушиваемого материала в сушильной камере, через которую движется сушильный агент. При сушке в распыленном состоянии удельная поверхность испарения достигает столь большой величины, что процесс высушивания завершается чрезвычайно быстро (примерно 10--30 с).
В условиях почти мгновенной сушки температура поверхности частиц материала, несмотря на высокую температуру сушильного агента (около 150 °С), лишь немного превышает температуру адиабатического испарения чистой жидкости. В результате достигается быстрая сушка в мягких температурных условиях, позволяющая получить качественный порошкообразный продукт, хорошо растворимый и не требующий дальнейшего измельчения.
Наиболее часто распыление осуществляется механическими и пневматическими форсунками, а также с помощью центробежных дисков.
Распылительные сушилки работают по принципу прямотока, противотока и смешанного тока.
На рис. 9 представлена принципиальная схема распылительной установки. Для очистки отработанного воздуха, отсасываемого из башни вентилятором, используются циклон 6. Насосы 1 и 2 нагнетают материал и воздух в пневматическую форсунку 4 (распыл производят в противоток сушильного агента).
Рис. 9. Принципиальная схема распылительной установки:
Схема процесса следующая: высушиваемая вытяжка подается через пневматическую форсунку 4 в сушильную камеру. При распылении образуется большое количество полидисперсных капель. Распыленные частицы имеют большую поверхность, вследствие чего происходит интенсивный тепло- и массообмен с сушильным агентом, поступающим в камеру через насадку 8. Они быстро теряют влагу и за несколько секунд из обезвоженных во взвешенном состоянии капель взвеси образуются сферические пористые гранулы, которые падают на дно камеры и попадают в емкость для сбора продукта 7.
Специфика процесса обусловливает ряд характерных преимуществ способа сушки распылением:
- высокое качество сухого продукта;
- высокая интенсивность тепло- и массопереноса между диспергируемым материалом, и газом-теплоносителем, определяемая степенью дисперсности материала, температурой газа и гидродинамическими особенностями аппарата;
- возможность управления процессом;
К недостаткам способа распылительной сушки следует отнести контакт термолабильного материала с горячим сушильным агентом, сложность и высокую стоимость оборудования для диспергирования жидкости и улавливания пыли.
В технологии получения сухих экстрактов также применяется сублимационная сушка, которая позволяет наилучшим образом сохранить полезные свойства высушиваемых продуктов.
Основным преимуществом и отличительной особенностью сублимационного обезвоживания является то, что процесс протекает при отрицательной температуре. Высушиваемый продукт предварительно замораживают, а удаление влаги происходит за счет сублимации -- фазового перехода из твердого состояния в парообразное, минуя жидкое.
Лиофильная сушильная установка состоит из сушильной камеры 1, конденсатора-десублиматора 2, холодильной установки 4 и вакуум-насосной системы 3,5 (рис. 10).
Рис. 10. Схема сублимационной сушилки с компрессионной холодильной установкой.
Объяснение в тексте
К основным недостаткам сублимационной сушки относятся: периодичность, длительность и энергоемкость процесса, сложность оборудования и высокая гигроскопичность высушенного материала.
В качестве альтернативы процесса вакуумной сублимации выступает атмосферная сублимационная сушка, которая позволяет получить продукт, не уступающий по качеству продукту, полученному с помощью вакуумной сублимационной сушки, а также дает возможность интенсифицировать обезвоживание и снизить производственные затраты.
Также изучаются перспективы применения совмещенной распылительной и сублимационной сушки.
Вакуумная сушка применяется во многих областях промышленности, в частности пищевой. Технология вакуумной сушки используется для высушивания самых разных пищевых продуктов: хлебобулочных и мясных изделий, гидролизных овощей, концентратов соков, растительных экстрактов, напитков.
На сегодняшний день существует два способа вакуумной сушки пищевых продуктов: вакуумная сушка при положительной температуре высушиваемого продукта (холодная вакуумная сушка) и вакуумная сушка при отрицательной температуре высушиваемого продукта (вакуумная сублимационная сушка).
Для осуществления сушки применяют стеллажные и вращающиеся конические установки.
Нашим предприятием освоено производство вакуумных сушильных установок стеллажного типа. Эти стеллажные камеры обеспечивают ускоренное высушивание продуктов, чувствительных к высоким температурам. Такие конструкции имеют подогреваемые полки, на которых размещается высушиваемый продукт.
К достоинствам вакуумных сушильных камер относятся более высокая производительность по сравнению с другим сушильным оборудованием, что представляет возможность снижения производственных площадей, занимаемым оборудованием.
Основным достоинством вакуумных сушильных установок является то, что сушка в них ведется в ускоренном режиме. Это обеспечивается за счет кипения воды при более низкой температуре, что в свою очередь достигается за счет понижения давления в сушильной камере. В установках микроволновой вакуумной сушки молекулы воды, под воздействием СВЧ поля, начинают совершать колебательные и вращательные движения, вырабатывая при этом тепловую энергию. Причем, чем больше влаги содержится в заданном объеме продукта, тем больше молекул участвует в колебательном движении, а значит выделяется больше тепловой энергии. В результате влага, содержащаяся в продукте закипает. При этом нагрев происходит во всем объеме продукта, и чем больше влаги содержится в данном объеме продукта, тем больше тепловой энергии он получает. Это позволяет не только удалить влагу и высушить продукт, но и способствовать равномерному распределению температуры по всему объёму и предотвращает перегрев уже высушенного продукта. При нагревании происходит повышение давления внутри высушиваемого образца, что вызывает вытеснение паров влаги из него по открывшимся каналам. Этот процесс осуществляется при кипении жидкости, что способствует выталкиванию парами некоторой неиспарившейся еще части влаги, что и обеспечивает быстроту сушки. В условиях вакуумной сушки температура кипения жидкости сильно снижается, что и позволяет осуществлять сушку продуктов без разрушения витаминов и белков при достаточно большой интенсивности процесса. Микроволновая сушка в вакууме позволяет сократить время сушки в 4 раза и снизить потребление удельной энергии в 3 раза по сравнению с традиционными видами сушки. Это связано с тем, что в процессе сушки с применением СВЧ поля, установки практически не нагреваются и температура вокруг них не превышает температуру окружающей среды. За счет того, что при снижении давления в вакуумной сушильной камере влага закипает при температуре ниже комнатной, может происходить потребление для сушки тепловой энергии из окружающей среды.
Основным направлением использования вакуумных сушилок являются:
- высушивание продуктов не выдерживающих высокую температуру;
- обработка биологически активных добавок, лекарственных растений, трав;
- термическая обработка морепродуктов, фармацевтических препаратов;
- стерилизация растительных чаев (фиточай), специй;
- фруктово-ягодные конфеты;
- пчелиное маточное молочко;
- перегонка растительного сырья с получением сухого остатка;
- получение ароматизирующих дистиллятов;
- жарка семян подсолнечника, орехов, какао бобов;
- изменение структуры продуктов типа сухого вспененного сыра.
Вакуумные сушильные установки серии, разработанные предприятием
Для вакуумных сушильных камер характерны низкая температура сушки. Процесс в основном идет интенсивно при температуре 30 °С. Не смотря на то, что температура микроволновой сушки низкая, жидкость находящаяся в продукте, имеет температуру близкую к температуре кипения. Такой способ высушивания обеспечивает максимальное сохранение витаминов и полезных веществ в конечном продукте. Это особенно важно при высушивании фармацевтических препаратов, лекарственных растений и трав. Определенным плюсом является безотходность производства. Жидкость, полученная из продукта (вытяжка) собирается в виде конденсата в специально устроенных для этого баках. Полученный конденсат не пропадает, а его используют как самостоятельный продукт, так как в ряде случаев он является ценным и полезным.
Основные технические параметры вакуумной сушилки
- Размеры камеры сушки, мм:
- ширина - 500
- высота - 500
- длина - 1250
- Объем камеры 400 дм3
- Максимальная температура нагрева 175 °С
- Максимально потребляемая мощность 6 кВт
- Производительность по испаряемой влаге 4 л/час
- Разовая загрузка 30 кг
- Величина остаточного давления 10 мм. рт. ст. (обеспечивается вакуумным водокольцевым насосом)
- Расход воды 3 л/мин
- Максимальная температура нагрева 175 °С
- Электропитание 380 В
- Частота электромагнитных волн 2,5 ГГц
На сегодняшний день нашим предприятием, совместно со специалистами медицинских учреждений Калужской области, на базе вакуумной микроволновой сушилки ведется проектирование вакуумной установки по обеззараживанию медицинских отходов.
Сушилка с кипящим слоем (рис. 22) представляет собой аппарат непрерывного действия. Он состоит из сушильной камеры 3 со шнековыми питателями 2 и 6 для загрузки и выгрузки материала, опорной решетки 7 и штуцеров для подвода и отвода газа.
Сушильный агент (газ) подается под опорную решетку со скоростью больше критической, при которой слой твердых частиц переходит во взвешенное состояние, но меньше скорости уноса, при которой взвешенный слой разрушается, и частицы уносятся из аппарата. Влажный материал из загрузочного бункера питателем непрерывно подается в сушильную камеру в слой кипящего материала, или псевдоожиженный слой. В нем происходит интенсивное перемешивание частиц и их сушка. Разгрузка высушенного материала производится через разгрузочное отверстие с помощью питателя. Отработанный запыленный газ направляется на очистку.
Изготовление сушилки с расширяющимся кверху сечением корпуса позволяет достигать более четкой циркуляции твердых частиц, улучшать распределение частиц по крупности, уменьшать унос пыли.
Сушилки кипящего слоя применяют для сушки минеральных и органических солей, комкующихся материалов (сульфат аммония, поливинилхлорид, полиэтилен), пастообразных материалов (пигментов, анилиновых красителей), растворов, суспензий. Такие сушилки эффективны при работе с однородным по крупности материалом.
Возможное смешивание поступающего материала с выходящим, проскок недосушенного материала в готовый продукт могут быть исключены при использовании многокамерных сушилок с кипящим слоем.
МНОГОКАМЕРНАЯ СУШИЛКА СО СТУПЕНЧАТЫМ
ПРОТИВОТОЧНЫМ ДВИЖЕНИЕМ МАТЕРИАЛА И ГАЗА
Принцип работы
Такая многокамерная сушилка (рис. 23) состоит из двух или более камер 1, через которые последовательно движется высушиваемый материал. Переток материала из камеры в камеру, с решетки на решетку осуществляется с помощью переточных труб 2. Сушилка имеет загрузочное 3 и разгрузочное 4 устройства, а также подвод и отвод теплоносителя.
Горячий газ подается снизу под опорные решетки. Влажный материал поступает в аппарат сверху через загрузочное устройство. Находясь в псевдоожиженном состоянии, материал постепенно высушивается. Переход материала из камеры в камеру осуществляется посредством переточных труб. Однако в них псевдоожижение материала прекращается, что затрудняет его перемещение по высоте аппарата. Такой недостаток может быть устранен при снабжении перетоков индивидуальной аэрацией. В нижней части аппарата организованы процессы охлаждения и выгрузки готового продукта, охлажденного холодным воздухом.
Многокамерные сушилки целесообразнее применять при глубоком высушивании материалов, содержащих внутреннюю влагу, но не чувствительных к нагреву.
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СУШИЛКА
Принцип работы
Пневматическая сушилка, или труба–сушилка, (рис. 24) представляет собой вертикальную трубу 3 постоянного сечения длиной 10 – 20м. На одном конце трубы размещается загрузочный бункер 1 с питателем 2. На другом конце организован выход газа с взвешенными в нем частицами высушенного материала с последующим улавливанием сухого материала.
Влажный материал шнековым питателем подается в трубу–сушилку, где он увлекается потоком горячего газа, который нагнетается вентилятором. При движении вдоль сушилки материал высушивается. Газ с высушенным материалом поступает в циклон для улавливания готового продукта. Скорость газа в трубе должна быть больше скорости витания (скорости осаждения) частиц. Она выбирается в зависимости от размера и плотности частиц 10–35 м/с, поэтому пребывание материала в сушилке кратковременно.
В трубе–сушилке газ и материал движутся в одном направлении, поэтому такая сушилка особенно эффективна для удаления поверхностной влаги (первый период сушки). В ней допустимы повышенные температуры теплоносителя даже для термочувствительных материалов.
АЭРОФОНТАННАЯ СУШИЛКА
Принцип работы
Аэрофонтанная сушилка (рис. 25) является разновидностью пневматических сушилок и представляет собой камеру 3 конической формы, содержащей загрузочный бункер 1 с питателем 2.
Влажный материал поступает из загрузочного бункера при помощи питателя в нижнюю часть сушильной камеры и переносится горячим газом непосредственно в зону сушки. Следствием конусности является интенсивная циркуляция материала в камере. Материал поднимается, витает, фонтанирует в центральной части камеры сушилки и опускается по периферии аппарата. Если все частицы высушиваемого материала близки по размеру и плотности, то высушенные частицы, как более легкие, непрерывно уносятся газом из сушилки и улавливаются, например, в циклоне.
Время контакта материала с газом в аэрофонтанных сушилках невелико, поэтому их применяют для сушки нетермостойких веществ высокотемпературными топочными газами.
ЛЕНТОЧНАЯ СУШИЛКА
Принцип работы
Ленточная сушилка (рис. 26) представляет собой камеру 2, в которой установлены один над другим ленточные транспортеры 1, сушилка снабжена вентилятором 3 и калорифером 4, а также загрузочным и разгрузочным устройствами.
Сушильный агент (газ) нагнетается вентилятором в калорифер, где нагревается до необходимой температуры и подается в сушильную камеру. Влажный материал поступает через загрузочное устройство на верхний транспортер. Лента перемещает материал на другой конец, где он ссыпается на нижележащую ленту. Горячий газ омывает, пронизывает высушиваемый материал. При пересыпании материала с ленты на ленту увеличивается поверхность его соприкосновения с сушильным агентом, что способствует возрастанию скорости сушки. Насыщенный паром газ удаляется из сушилки через газоход. Высушенный продукт выводится из аппарата через разгрузочное устройство.
В многоленточных сушилках газовый поток используется многократно. Возможна установка промежуточных калориферов для нагрева газа по ходу его движения через сушилку. В таких аппаратах легко осуществляются прямоточное, противоточное и перекрестное движения газа и материала.
Ленточные сушилки применяются для сушки сыпучих, волокнистых, хрупких материалов не склонных к пылеобразованию, а также готовых изделий и полуфабрикатов. При сушке волокнистых материалов транспортерные ленты изготовляются из металлических сеток для интенсификации процесса сушки.
ПЕТЛЕВАЯ СУШИЛКА
Принцип работы
Петлевая сушилка (рис. 27) состоит из загрузочного устройства 1, двух обогреваемых вальцов 2, бесконечной сетчатой ленты 3, цепного транспортера 4, вентилятора 5, ударного механизма 6, разгрузочного устройства 7.
Питатель подает влажный пастообразный материал на бесконечную гибкую сетчатую ленту, которая проходит между двумя обогреваемыми паром вальцами, вдавливающими пасту внутрь ячеек ленты. Толщина звеньев ленты составляет 5–20 мм. Лента с впрессованным в нее материалом поступает в сушильную камеру, где образует петли. Это достигается с помощью шарнирно соединенных звеньев ленты и расположенных на ней через определенные промежутки поперечных планок, опирающихся на цепной транспортер. Сушка производится газом, который нагнетается вентиляторами, циркулируя и омывая материал с обеих сторон сетки. Отработанный газ удаляется через отверстие в верхней части аппарата. При помощи направляющего ролика лента отводится к автоматическому ударному механизму, посредством которого высушенный продукт сбрасывается в бункер, снабженный разгрузочным питателем.
Петлевые сушилки применяются только для сушки пастообразных материалов.
РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА
Принцип работы
Распылительная сушилка (рис. 28) состоит из рабочей камеры 1, пылеулавливающего устройства 2, распылительного устройства 3, вентилятора 4, скребков 5.
Нагретый воздух поступает в верхнюю часть сушильной камеры. Здесь он встречается с каплями или частицами распыляемого материала. Благодаря развитой поверхности соприкосновения материала с газом, сушка протекает очень быстро (на лету). На дно сушилки падает полностью высушенный материал равномерного дисперсного состава, сыпучий и мелкодисперсный. Готовый продукт скребками перемещается к разгрузочному устройству. Воздух, насыщенный парами, отсасывается вентилятором из нижней части аппарата через пылеулавливающее устройство (например, рукавный фильтр) и выводится наружу.
Распылительные сушилки применяют для сушки жидких, текучих и пастообразных материалов.
КАМЕРНАЯ СУШИЛКА
Принцип работы
Камерная сушилка (рис. 29) представляет собой аппарат периодического действия. Она состоит из сушильной камеры 2, в которой расположены вагонетки 1. В сушилке имеются вентилятор 3, калорифер 4, патрубки для подвода и отвода сушильного агента.
В сушильную камеру материал помещается вручную или завозится на вагонетках. Камера плотно закрывается. Воздух поступает через входной газовый патрубок в калорифер, где нагревается до нужной температуры и вентилятором нагнетается в сушильную камеру. Отработанный воздух отводится через выходной газовый патрубок. После окончания сушки материал вручную выгружается, укладывается новая партия, процесс повторяется.
В сушильной камере устанавливаются дополнительно калориферы и вентиляторы для промежуточного нагрева и нагнетания сушильного агента.
Камерные сушилки применяется для материалов, не терпящих перемещения. Это штучные формовые материалы – кирпичи, кожа, изделия из дерева, пищевые продукты и др. Крупные штучные материалы при сушке склонны к растрескиванию, в этом случае сушку следует вести медленно и равномерно, чтобы периферийная часть материала не слишком отличалась по влажности от внутренней (внутренняя диффузия должна поспевать за испарением).
ТУННЕЛЬНАЯ СУШИЛКА
Принцип работы
Туннельная сушилка (рис. 30) представляет собой длинный до 60 метров и более коридор–туннель, в котором вагонетки 1 с высушиваемым материалом перемещаются по рельсам. Туннель обогревается калориферами 2 и снабжен вентиляторами 3.
Штучный материал (кирпичи, бруски дерева и др.) располагают на полках вагонеток так, чтобы между материалом оставались каналы для прохода газа. Вагонетки передвигаются вдоль туннеля следующим способом: при заталкивании одной вагонетки с влажным материалом весь ряд стоящих вплотную друг к другу вагонеток передвигается к выходу, последняя вагонетка выталкивается из туннеля с готовым высушенным материалом. Передвижение вагонеток осуществляется лебедкой или специальными толкачами. Горячий газ вводится в сушилку с одного конца, выводится с другого. Длинный путь, проходимый газом в туннельных сушилках, делает необходимой установку калориферов для восстановления температуры охлаждающегося газа. Установка калориферов обеспечивает и интенсивную циркуляцию газа, которая усиливается с помощью вентиляторов.
Туннельная сушилка, как и камерная, применяется для сушки штучных формовых материалов, не терпящих перемешивания – изделия из дерева, кожи, хрупких материалов.
ВАКУУМ–СУШИЛЬНЫЙ ШКАФ
Принцип работы
Вакуум–сушильный шкаф (рис. 31) представляет собой герметически закрывающуюся камеру 1 цилиндрической или прямоугольной формы. В камере расположены друг над другом обогреваемые плиты (полки) 3, на которых размещаются противни 2 с высушиваемым материалом.
Высушиваемый материал укладывается на противни, которые помещают на плиты, обогреваемые изнутри паром, горячей водой или электричеством. Во время работы камера герметично закрыта и соединена с установкой для создания вакуума (например, с вакуум–насосом). Если при сушке выделяются ценные или токсичные пары органических веществ, то для их улавливания используют поверхностные конденсаторы. Загрузка и выгрузка аппарата производится вручную и периодически.
Вакуум–сушильные шкафы применяют для сушки зернистых, пастообразных, взрывоопасных, токсичных материалов, а также материалов, склонных к пылеобразованию.
ДВУХВАЛЬЦОВАЯ СУШИЛКА
Принцип работы
Двухвальцовая сушилка (рис. 32) состоит из загрузочного 1 и вытяжного 2 устройств, двух полых барабанов – вальцов 5, ножей–скребков 3 и шнека 4.
Греющий пар подается внутрь каждого из вращающихся навстречу друг другу барабанов–вальцов. Конденсат отводится через специальную трубку. Обогрев вальцов также можно осуществлять горячей водой или высококипящими органическими теплоносителями. Материал поступает сверху через загрузочную воронку. При вращении вальцов к ним прилипает тонкий слой материала, который высыхает за время одного оборота. Сухой материал снимается неподвижными ножами–скребками и удаляется шнеком или другим транспортным устройством из аппарата. Для отвода пара, образующегося при сушке, служит вытяжное устройство. Данная сушилка работает при атмосферном давлении.
Вальцовые сушилки применяется для сушки пастообразных и налипающих материалов.
ВАЛЬЦОВАЯ ВАКУУМ–СУШИЛКА
Принцип работы
Вальцовая вакуум–сушилка (рис. 33) состоит из кожуха, в котором расположены вальцы 1, скребки 2, загрузочный штуцер 3, вытяжное устройство 4, шлюзовой затвор, представляющий собой камеру – шлюз 6 с колоколами 5 и7.
Влажный материал подается через загрузочный патрубок и попадает на обогреваемые изнутри вращающиеся вальцы. Материал прилипает к ним тонким слоем, высушивается, после чего срезается скребками. Образующийся пар отсасывается через вытяжное устройство.
Аппарат работает под вакуумом, поэтому загрузочное и разгрузочное устройства должны иметь герметичные затворы. На рис. 33 представлен шлюзовой затвор, который работает в следующей последовательности: при закрытом колоколе 7 открывается колокол 5, материал ссыпается в камеру – шлюз, колокол 5 закрывается и открывается колокол 7. Количество таких камер – шлюзов может быть увеличено до 3 – 5 штук для лучшей герметичности аппарата.
Вальцовые вакуум–сушилки применяются для сушки в тонком слое (пленке) материалов, не выдерживающих длительного воздействия высоких температур (например, для сушки красителей).
Читайте также: